Lentera Vol. 15.Juli 2015
57
PEMANFAATAN
PIXEL INDICATOR TECHNIQUE
(PIT) DAN
PSEUDO RANDOM NUMBER GENERATOR
(PRNG) DALAM
PENYISIPAN PESAN TEKS PADA GAMBAR
Dani Gunawan
1,M. Fadly Syahputra
2, Amira Akhmad Nasution
31,2,3
Program Studi S1 Teknologi Informasi Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Dengan perkembangan teknologi informasi memudahkan pengguna melakukan pertukaran data dalam kapasitas yang relatif besar. Perkembangan tersebut dapat memicu kejahatan terhadap pencurian data pada saat pengiriman data. Email merupakan salah satu alternatif pertukaran data antar pengguna. Namun untuk mencegah pencurian data oleh pihak yang tidak diinginkan diperlukan integrasi aplikasi steganografi pada email client. Steganografi merupakan teknik penyisipan pesan kedalam suatu media, salah satunya adalah gambar. Salah satu teknik steganografi adalah Pixel Indicator Technique (PIT). PIT merupakan teknik penyembunyian pesan yang menggunakan indikator dan channel. PIT memanfaatkan channel warna 24-bityang terdiri dari Red, Green dan Blue (RGB) dalam setiap pixel. PIT dapat dimodifikasi dengan menerapkan Pseudo Random Number Generator (PRNG) yang merupakan sebuah fungsi matematika yang menghasilkan bilangan acak yang berpola.Implementasi steganografi menggunakan PIT dan PRNG dilak ukan pada email clientMozilla Thunderbird. Nilai bilangan acak (PRNG) merupakan indikator yang digunakan untuk menentukan channel warna yang akan digunakan untuk penyisipan pesan. Dengan menerapkan PRNG terhadap PIT dapat disimpulkan bahwa kapasitas dari PIT meningkat dan perbedaan gambar cover dengan gambar stego tidak terlihat perbedaannya secara kasat mata.
Kata Kunci; Steganografi, Pixel Indicator Technique (PIT), Pseudo Random Number Generator (PRNG).
PENDAHULUAN
Pada era digital in i, perke mbangan teknologi semakin pesat. Seiring dengan hal tersebut, perkembangan jaringan internet juga semakin luas. Dengan adanya jaringan internet tersebut, me mudahkan pengguna (user) saling bertukar info rmasi (data) dala m kapasitas yang relatif besar. Salah satu alternatif pertukaran tersebut adalah ema il. Seiring dengan perkembangan tersebut, pencurian data mela lui media internet pun semakin mara k dilaku kan oleh penyadap pada saat proses pengiriman data dan banyak user yang tidak menyadarinya sehingga mengirim data penting me lalu i ema il.
Untuk menghindari terjadinya kejahatan maka d iperlu kan sebuah metode pengamanan data. Steganografi adalah salah satu metode alternatif pengamanan pertukaran data dengan kapasitas yang relatif besar. Steganografi menga mankan data dengan cara menyisipkan data kedala m
suatu media. Pada perke mbangannya, penyembunyian data dengan cara steganografi bisa menggunakan beberapa teknikd iantaranya Least Significant Bit
(LSB), Stego Color Cycle (SCC), dan Pixel Indicator Technique (PIT). LSB adalah teknik steganografi dengan menyisipkan pesan pada bit paling tidak signifikan atau bit akhir dari sebuah pixe l pada gamba r. SCC merupakan penyisipan pesan kedalam gambar dengan perputaran channel RGB yang digunakan untuk menyisipkan pesan [3]. PIT me rupakan pengembangan dari LSB dimana penyisipan pes an dilakukan pada 2 bit akhir pada channel warna berdasarkan indikator wa rna dengan menyisip kan min ima l 0 bit dan ma ksimu m 4 bit.
METODE PENELITIAN
Arsitektur Umum
Lentera Vol. 15.Juli 2015
58
yang digunakan untuk meningkatkan dan menyesuaikan aplikasi berbasis Mozilla. Mozilla Thunderbird merupakan email client yang dike mbangkan oleh Mozilla Foundation dan bersifat open sources. Dala m hal ini, add-ons yang dibangun hanya bisa digunakan pada email client
mo zilla thunderbird.
Ga mbar 1. Arsitektur Umu m Penyisipan dan Ekstraksi Pesan
Pada Ga mbar 1 terlihat proses penyisipan pesan pada sistem yang akan dibangun adalah dimu lai dengan meng- input gambar cover dan pesan yang akan disisipi. Dilanjutkan dengan proses konversi pesan ke bilangan biner, bangkit kan nila i PRNG yang digunakan untuk mengacak nila i para meter dan sisipkan pesan dengan algortima PIT. Hasil yang keluar setelah proses selesai adalah gambar stego.
Proses pengekstraksian pesan yang dimula i dengan input yang berupa gambar stego yang diilustrasikan pada Ga mbar 1.
Dilanjutkan dengan mengamb il panjang pesan dari 8 bytes pertama dari gambar, lalu bangkitkan nilai PRNG untuk mendapatkan nila i acak para meter dan dilanjutkan dengan menga mbil pesan yang disisipkan dengan PIT. Hasilnya adalah pesan yang disisipkan ke dala m ga mbar.
Proses Penyisipan pes an
Lentera Vol. 15.Juli 2015
59
Ga mbar 2. Proses Penyisipan Pesan
Setelah itu proses dilanjutkan dengan me mbangkitkan nilai PRNG untuk mengeset bilangan acak parameter. Untuk mendapatkan ju mlah banyaknya pesan yang bisa disisipkan ke dala m ga mbar d igunakan perhitungan bilangan acak PRNG dan algorit ma PIT lalu bandingkan kapasitas gambar dengan panjang pesan. Jika panjang pesan lebih besar dari kapasitas gambar, ma ka proses diulang ke mbali dari proses meng-input gambar. Na mun, jika kapasitas gambar lebih besar dari panjang pesan ma ka proses bisa dilanjutkan dengan menyisipkan pesan ke dalam gambar dengan algoritma
LSB seperti yang telah dis ebutkan diatas. Pesan yang akan disembunyikan disisipkan ke dala m ga mbar dengan algorit ma PIT. Setelah semua proses selesai, maka akan dihasilkan ga mbar stego.
Set Par ameter dengan PRNG
PRNG merupakan sebuah fungsi mate mat ika yang menghasilkan bilangan acak. Bilangan acak ini d igunakan untuk mengacak para meter wa rna yang akan digunakan untuk menyisipkan pesan. Bilangan acak ini a kan dibangkit kan pada setiap pixe l seperti yang terlihat pada Ga mbar 3.
Ga mbar 3. Proses Membangkit kan PRNG Untuk me mpe roleh nilai c, xn dan a,
Tambahkan bit ‘0’ untuk menjadikan panjang bit panjang pesan
Lentera Vol. 15.Juli 2015
60
berju mlah 64 bit dip isah setiap 8 bit. Setiap 8 bit panjang pesan tersebut di XOR. Setelah hasil XOR dipero leh, tambahkan bit ‘0’ di depan 8 bit hasil XOR tersebut. Bit ‘0’ ditambahkan untuk membuat pembagian nila i antara c, xi dan a sama banyaknya. bedasarkan banyaknya kemungkinan yang diperoleh dari channel red, green, dan blue. Dala m hal in i nila i m = 7.
Penyisipan deng an PIT
Untuk me mbangkit kan nilai PRNG, proses seperti pada Gamba r 3 terus diulang untuk me mbangkitkan PRNG untuk me mpe roleh para meter channel yang akan disisipkan pesan. Seperti yang terlihat pada Ga mbar 4. Jika nila i xi = 0 ma ka channel dikurang seiring dengan disisipkannya pesan ke dala m ga mbar. Pengurangan panjang pesan sesuai dengan banyaknya pesan yang disisipkan pada 1 pixe l. Proses ini terus berulang sampai pengecekan panjang pesan > 0. Jika ya, ma ka proses penyisipan dilanjutkan ke pixel be rikutnya. Jika tidak, ma ka proses telah selesai.
Ga mbar 4. Penyisipan Pesan Menggunakan PIT
Lentera Vol. 15.Juli 2015
61
Pada Ga mba r 5 dapat dilihat alur proses pengekstraksian pesan yang disisipkan pada gambar stego sampai pesan tersebut dapat diketahui oleh si penerima. Proses dimula i dengan meng-input gambar stego dan dilanjutkan dengan mengekstrak panjang pesan. Panjang pesan disisipi sebanyak 64 bit pertama pada ga mbar dengan algortima Least Significant Bit (LSB) dimana pesan disisipi pada 1 bit tera khir atau bit yang paling tidak signifikan pada ga mbar. Setelah panjang pesan sudah diekstrak, proses dilanjutkan dengan mengeset parameter untuk mengetahui channel apa saja yang digunakan pada setiap setiap pixe l. Proses ekstraksi tersebut dilanjutkan dengan menga mbil b it pesan dari gambar menggunakan algorit ma PIT. Apabila semua proses sudah selesai dila kukan ma ka pesan yang telah disisipkan pada gambar akan muncul.
Ga mbar 5. Proses Ekstraksi Pesan
Ga mbar 6. Ekstraksi Pesan Menggunakan PIT
Ekstr aksi dengan PIT
Agar mendapatkan channel yang digunakan untuk menyisip kan pesan pada setiap pixe l, n ila i PRNG harus dibangkitkan. Seperti terlihat pada Ga mbar 6 untuk mendapatkan nilai xi ma ka nila i a, c dan xn harus dimasukkan ke dala m ru mus PRNG. Untuk me mpe roleh n ila i - n ila i tersebut, penjelasan alur prosesnya sudah dije laskan pada Ga mbar 3. Setelah nila i PRNG untuk mengeset parameter diperoleh, proses dilanjutkan dengan mengambil bit pesan yang disembunyikan pada gambar. bit yang dia mbil adalah 2 bit terakh ir dari
Gunakan channelRed Green
Bit pesan += 4 bit akhir Panjang pesan - 4
Gunakan channel Red
Blue
Bit pesan += 4 bit akhir Panjang pesan - 4
Gunakan channelGreen Blue
Lentera Vol. 15.Juli 2015
62
channel warna yang digunakan. Misal nilaixi = 0, ma ka channel yang digunakan adalah channel red. Pada channel red
tersebut diamb il 2 bit akhir yang merupakan bit pesan. 2 bit pesan tersebut disimpan di tempat sementara sampa i semua b it pesan terpenuhi. Panjang pesan dikurangi dengan 2 karena terdapat 2 b it yang dia mbil dari
channel red tersebut. Proses ini terjad i pada 1 pixe l. Se lanjutnya panjang pesan dibandingkan. Apakah panjang pesan lebih besar dari 0 atau tidak. Jika panjang pesan > 0, ma ka lanjut ke pixel berikutnya. Proses diulang lagi dari me masukkan nilai a , c dan xi sa mapai bit pesan yang diamb il dari gambar dan panjang pesan dikurangi. Jika panjang pesan <= 0 ma ka bit pesan yang disimpan sementara sudah terpenuhi ma ka bit pesan tersebut di konversi ke ka rakter.
HAS IL DAN PEMBAHASAN
Imple me ntasi Sistem
1. Menyisipkan Pesan
Penyisipan pesan dilaku kan menggunakan menu ‘Embed’. Menu ini diintegrasikan dengan menu standar yang ada di Mozilla Thunderbird. Ta mp ilan menu dapat dilihat pada Ga mbar 7.
Ga mbar 7. Menu Embed untuk Menyisipkan Pesan
2. Penulisan Pesan
Penulisan pesan dilakukan me la lui jendela yang berupa text dialog seperti pada Ga mbar 8. Pada text dialog tersebut dapat dituliskan pesan apapun yang ingin disisipkan ke dala m ga mbar. Ta mpilannya dapat dilihat pada Ga mbar 8.
3. Informasi Penyisipan Pesan
Setelah pesan yang disisipkan berhasil disisipkan, ma ka akan muncul dialog box
yang menampilkan banyaknya karakter yang disembunyikan dan maksimal pesan yang bisa dimasukkan ke dala m ga mbar
cover. Tamp ilan dia log box ini dapat dilihat pada Ga mbar 9.
4. Ekstraksi Pesan
Menu ‘Extract’ digunakan untuk mengekstraksi pesan yang telah disisipkan ke dala m ga mbarcover. Menu ini dapat dilihat pada Ga mbar 10.
Ga mbar 8. Menulis Pesan yang akan Disisipkan
Ga mbar 9. Informasi Penyisipan Pesan
Ga mbar 10. Menu untuk Ekstraksi Pesan 5. Hasil Pesan Tersembunyi yang Telah Die kstraksi
Tamp ilan in i menunjukkan hasil pesan yang diekstraksi sama dengan hasil pesan yang disisip. Tamp ilan dapat dilihat pada Ga mbar 11.
‘ ’
‘ ’
Gambar 8. Tampilan Menu ‘Embed’
‘ ’
‘ ’
‘ ’
. Tampilan Halaman Penu
‘
‘ ’
‘ ’
‘
‘ ’
Lentera Vol. 15.Juli 2015
63
Ga mbar 11. Pesan Telah Diekstraksi
Pengujian Sistem
Pengujian sistem ia lah hasil dari perbandingan data yang dilaku kan terhadap sistem yang dibangun. Pada pengujian in i akan dita mpilkan n ila i PSNR dan histogram, kapasitas pesan yang bisa disisipkan pada gambar dan ketahanan dari gambar yang telah disisipi pesan. Hasil pengujian akan dita mpilkan sebagai berikut: 1. Hasil Pengujian Pe rbandingan Ga mbar yang Dinyatakan dengan Nila i PSNR
Tabel 1 akan mena mpilkan hasil pengujian nilai PSNR penyisipan pesan menggunakan algorit ma PIT dan PRNG. PSNR d igunakan untuk mengetahui perbandingan kualitas citra sebelum dan sesudah disisipkan pesan [8]. Se makin tinggi nila i PSNR, maka se ma kin t idak terlihat perbedaan gambar cover dengan gambar stego.
Tabel 1. Tabel Nila i PSNR Menggunakan PIT dan PRNG
2. Hasil Pengujian Kapasitas
Pengujian ini dilaku kan untuk mengetahui banyaknya pesan yang bisa disisipi pada sebuah gambar. Tabel pengujian kapasitas dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Kapasitas Maksimu m Ga mba r Menggunakan Algorit ma PIT dan PRNG
Hasil ma ksima l pesan menggunakan PIT dengan PRNG leb ih banyak yang bisa disispi karena pada penggabungan algorit ma PIT dengan fungsi mate mat ika PRNG dihasilkan setiap pixel-nya dapat disisipi minimal 2 bit dan ma ks ima l 6 bit.
3. Ketahanan
Pengujian ketahanan ini dilaku kan untuk mengetahui apakah pesan masih bisa diekstrak ketika ga mbar stego sudah dipotong (crop), ukurannya diubah (resize), diputar (rotate), diputar balik (flip), dipadatkan (compress) dan grayscale.
a. Pe motongan (crop)
Ga mbar 12 (a ) merupakan ga mbar stego asli, sedangkan Ga mbar 12 (b) me rupakan gambar stego yang bagian bawah dipotong secara horizontal yang masih b isa diekstrak ka rena panjang pesan yang disisipi pada 8 bytes pertama ga mbar tidak terpotong. Ga mba r 12 (c ), Ga mbar 12 (d) dan Ga mba r 12 (e ) me rupakan ga mbar stego yang dipotong secara vertical mauun
Lentera Vol. 15.Juli 2015
64
Ga mbar 12. Pengujian dengan Memotong Ga mbar
b. Mengubah ukuran (resize)
Pada Ga mbar 13 dapat dilihat bahwa pengujian dila kukan pada gambar dengan ukuran berbeda. Ga mba r 13 (a ) merupakan gambar stego asli yang bisa diekstrak. Ga mbar 13 (b) ada lah gambar stego yang diperbesar ukurannya dan gambar 13 (c ) adalah gambar yang diperkecil u kurannya. Hasil pengujian menyatakan bahwa ga mbar stego yang ukurannya diubah tidak berhasil diekstrak ka rena bit pada gambar akan berubah.
Ga mbar 13. Pengujian dengan Mengubah Ukuran Ga mbar
c. Perputaran (rotate)
Pada Ga mba r 14 (a) adalah gambar stego asli. Ga mba r 14 (b ), Ga mba r 14 (c ) dan Ga mba r 14 (d) ada lah gambar stego diputar ke kanan sebanyak 90, 180 dan 270 derajat. Hasil dari perputaran tersebut me mbuat gambar stego tidak bisa diekstrak karena 8 bytes pertama yang disisipi panjang pesan nilai b itnya telah berubah.
Ga mbar 14. Pengujian dengan Memutar Ga mbar
d. Putar balik (flip)
Ga mbar 15 (a ) merupakan ga mbar stego asli yang bisa diekstrak. Ga mba r 15 (b) dan Ga mba r 15 (c ) me rupakan ga mbar stego yang di flip secara horizontal dan
vertical. Ga mbar stego yang diputar balik juga tidak bisa diekstrak pesan yang disisipi pada gambar karena nila i bit untuk mendapatkan panjang pesan sudah berubah.
Ga mbar 15. Pengujian dengan Memutar Ba lik Ga mbar
e. Me ma mpatkan (co mpress)
Pada pengujian pema mpatan ukuran file gambar, pesan tidak berhasil diektra ksi. Haisl in i d iakibat oleh ukuran ga mbar yang berubah menjadi lebih kec il ketika dima mpatkan sehingga nila i bit setiap pixe l akan berubah. Oleh karena itu pesan yang disisipi pada gambar tidak bisa die kstrak.
f. Grayscale
Ga mbar 16 (a ) merupakan ga mbar stego asli. Ga mba r 16 (b) merupakan gambar stego yang di grayscale. Ga mbar stego yang di grayscale juga tidak b isa diekstrak dikarenakan nilai b it yang telah berubah.
Ga mbar 16. Pengujian dengan Membuat Ga mbar Menjad i Grayscale
PENUTUP
Simpulan
Penyisipan pesan pada gambar menggunakan Pixel Indicator Technique
(PIT) dan Pseudo Random Number Generator (PRNG) yang berupa add-on
pada email clientMozilla Thunderbird menghasilkan kesimpulan sebagai berikut:
1. Hasil ma ksima l pesan menggunakan PIT dengan PRNG lebih banyak yang bisa disispi pada
(d) (e)
(a) (b) (c)
(a) (b) (c)
(a) (b) (c) (d)
(a) (b) (c)
Lentera Vol. 15.Juli 2015
65
gambar daripada menggunakan algorit ma PIT saja ka rena pada penggabungan algoritma PIT dengan fungsi mate matika PRNG dihasilkan setiap pikselnya dapat disisipi min ima l 2 bit dan ma ksima l 6 b it sedangkan penyisipan pesan dengan PIT dapat disisipi min ima l 0 bit dan ma ksima l 4 b it pada setiap piks el. 2. Kualitas citra berdasarkan dari
nila i PSNR tida k begitu baik namun secara kasat mata gambar stego tersebut tidak terlihat perbedaannya dengan gambar cover.
3. Pengujian ketahanan gambar stego terhadap pemotongan (crop) gambar, putar (rotate) gambar, me mutar ba lik (flip) ga mbar, mengubah ukuran (resize) gambar, dan grayscale menghasilkan ekstraksi pada pesan gagal karena bit pada gambar telah berubah nila inya sehingga bit yang akan dibaca untuk mengekstraksi pesan tidak diperoleh. Na mun, jika gambar stego yang di-crop hanya bagian bawah secara horizontal, pesan masih bisa diekstraksi selama panjang pesan yang disisipi pada gambar tida k terpotong.
Saran
1. Kekurangan penelitian in i adalah ketahanan gambar stego tidak berhasil diekstraksi jika terjadi perubahan pada gambar stego sehingga pada penelitian selanjutnya masalah ketahanan dapat ditingkatkan.
2. Algorit ma pada penelitian ini hanya bisa menggunakan model warna aditif (RGB) sehingga pada penelitian selanjutnya disarankan bisa menggunakan model wa rna
subtraktif (CM YK) dengan algorit ma la in.
DAFTAR PUS TAKA
Rach manto, E.H. & Sari, C.A. 2014. Kriptografi Dengan Algorit ma Verna m Chiper dan Steganografi dengan Metode End Of File (eof) Untuk Kea manan Data Ema il. Techno.COM, Vo l. 13 (3): 150-157
Anggraini, Y. & Sa kti, D.V.S.Y. 2014. Penerapan Steganografi Metode End Of File (Eo f) Dan Enkripsi Metode Data Encryption Standard (Des) Pada Aplikasi Pengamanan Data Ga mbar Berbasis Java Progra mming. Konferensi Nasional Sistem Informasi: 1744 – 1753.
Gutub, A.A.. 2010. Pixe l Indicator Technique For RGB Image Steganography. Journal of Eme rging Technologies in Web Intelligence Vol 2 (1): 57 - 64. Gutub, A., Anker, M., Abu-Gha lioun,
M.,Shaheen, A. & Alv i, A. 2008. Pixel Indicator High Capacity Technique for RGB Image Based Steganography. Saudi Arabia: King Fahd Un iversity of Petroleu m & Minera ls.
Andika, Y. 2012. Penge mbangan Random Nu mber Generator dengan Video dan Suara. Skripsi. Institut Teknologi Bandung.
Barus, B.H.D. 2012. Perancangan Add On Kea manan E-ma il Mozilla Thunderbird dengan Algoritma Kriptografi XOR dan Three Pass Protocol serta Kompresi Le mpe l Ziv Welch. Skripsi. Universitas Sumatera Utara .
Sanjeev, M., Mayank, D. & Singh. S.B. 2010. Customized and Secure Image Steganography Through Random Nu mbers Logic. Signal Processing: An International Journal Vo l 1 (1): 1 – 16.
